進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考利用數(shù)學(xué)知識(shí)可寫成等式F=kma學(xué)生很自然就會(huì)思考比列系數(shù)K應(yīng)該是多少?通過教師引導(dǎo)學(xué)生舉例各國長度單位不同(如英國:英里、碼、英尺、英寸;中國:市里、市丈、市尺、市寸、市分 )導(dǎo)致交流不便。為了適應(yīng)各國交流需要國際計(jì)量局規(guī)定了一套統(tǒng)一的單位,稱為國際單位制 。取不同的單位制K是不同的,為了簡潔方便,在選取了質(zhì)量和加速度的國際單位(Kg, m/s2)時(shí)規(guī)定K=1。那么就有;F=ma為了紀(jì)念牛頓,就把能使1kg物體獲得1m/s2加速度的力稱做一牛頓,用符號(hào)N表示問題:實(shí)際物體受力往往不止一個(gè),多個(gè)力情況應(yīng)該怎么辦呢?平行四邊形法則進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出牛頓第二定律更一般的表達(dá)式: F合=ma思考.討論我們用力提一個(gè)很重的箱子,卻提不動(dòng)它。這個(gè)力產(chǎn)生了加速度嗎?要是產(chǎn)生了,箱子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)卻并沒有改變。為什么?
回答“朝聞道夕死可矣”是哪位古人的名言,和我校的校園文化有何歷史淵源?同學(xué)們異口同聲地回答是“孔子”,并有自豪的表情。我感到本節(jié)課達(dá)到了預(yù)期效果。二、本節(jié)課的一些特點(diǎn)和成功之處:1、 從重知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)向重能力的培養(yǎng)。注重了培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、善于發(fā)現(xiàn)、觀察和審視美的能力、注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力、以及類比推理能力。2、 注重物理課程的校本化、注重學(xué)科與校園文化、中國古代文化相融合。將屈原、孔子等人的思想與本節(jié)課所提倡的科學(xué)精神進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)穆?lián)系。將中國古代樸素的時(shí)空觀如“天上一日,地上一年”、大家耳熟能詳?shù)摹耙晃m映世界、一剎那含永遠(yuǎn)”等思想與愛因斯坦的“相對(duì)論”進(jìn)行了類比。將中國古代的“太極圖”與哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的“渦旋星系”作類比,這不但能激發(fā)學(xué)生的想象力、類比能力,還能增強(qiáng)民族自豪感和對(duì)學(xué)校的熱愛。
研究一種物理現(xiàn)象,總是要先從現(xiàn)象的描述入手。機(jī)械運(yùn)動(dòng)作為自然界最簡單和最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài),它所描述的是物體空間位置隨時(shí)間變化的情況。因此,本節(jié)學(xué)習(xí)描述質(zhì)點(diǎn)做機(jī)械運(yùn)動(dòng)需要時(shí)刻、時(shí)間間隔和位移等概念。相當(dāng)一部分高一學(xué)生在具體過程中難以區(qū)別時(shí)刻和時(shí)間間隔。另外,由于思維的定式,在第一次接觸既要考慮大小又要考慮方向的問題時(shí),會(huì)因不適應(yīng)造成學(xué)習(xí)困難。所以,區(qū)別“路程與位移”“時(shí)刻和時(shí)間間隔”是教學(xué)的重難點(diǎn)所在。學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的過程與方法對(duì)學(xué)習(xí)速度和加速度可以起到奠定基礎(chǔ)的作用。教學(xué)的對(duì)象是高一的學(xué)生,這一時(shí)期的學(xué)生處在好奇善問、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)烈的青少年期。對(duì)于生活中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象具有濃厚的興趣。但他們的思維還停留在簡單的代數(shù)運(yùn)算階段,對(duì)于矢量和矢量運(yùn)算的理性認(rèn)識(shí)幾乎沒有。且對(duì)生活中出現(xiàn)的時(shí)間、時(shí)刻、時(shí)間間隔等不能做出很好的區(qū)分,對(duì)時(shí)常提及的路程、距離等形成了模糊的前概念。
(一)地位《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修第二冊(cè)第5章《曲線運(yùn)動(dòng)》一章中的第7節(jié),也是該章最后一節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應(yīng)用課,通過研究圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用,使學(xué)生深入理解圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并且結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn),加深物理知識(shí)在頭腦中的印象。(二)教材處理教材中的“火車轉(zhuǎn)彎”與“汽車過拱橋”根據(jù)學(xué)生接受的難易程度,順序作了對(duì)調(diào),并把最后一部分“離心運(yùn)動(dòng)”放到下一節(jié)課處理。(三)教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)(1)進(jìn)一步加深對(duì)向心力的認(rèn)識(shí),會(huì)在實(shí)際問題中分析向心力的來源。(2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。(3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。2.過程與方法目標(biāo)(1)學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)方法,會(huì)分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
設(shè)疑自探:一個(gè)壓縮或拉伸的彈簧就是一個(gè)“儲(chǔ)能器”,怎樣衡量形變彈簧蘊(yùn)含能量的多少呢?彈簧的彈性勢能的表達(dá)式可能與那幾個(gè)物理量有關(guān)?類比:物體的重力勢能與物體所受的重力和高度有關(guān)。那么彈簧的彈性勢能可能與所受彈力的大小和在彈力方向上的位置變化有關(guān),而由F=kl知彈簧所受彈力等于彈簧的勁度系數(shù)與形變量的乘積。預(yù)測:彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): ①、用同一根彈簧在幾次被壓縮量不同時(shí)釋放(勁度系數(shù)相同,改變形變量),觀察小車被彈開的情況。②、分別用兩根彈簧在被壓縮量相同時(shí)釋放(形變量相同,勁度系數(shù)不同),觀察小車被彈開的情況。交流探究結(jié)果:彈性勢能隨彈簧形變量增大而增大。隨彈簧的勁度系數(shù)的增大而增大。
六、教學(xué)程序設(shè)計(jì)(“一三五”模式)為了完成這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),我是這樣安排的:第一環(huán)節(jié): (約10分鐘)根據(jù)對(duì)自主探究案的批閱情況,解決學(xué)生的遺留問題具體實(shí)施:投影學(xué)生的自主探究案,讓學(xué)生交流討論,教師點(diǎn)評(píng)。第二環(huán)節(jié): ( 約30分鐘)新課學(xué)習(xí):在“課堂互動(dòng)案”的導(dǎo)學(xué)提綱引領(lǐng)下,完成這節(jié)課的三維教學(xué)目標(biāo)。具體實(shí)施:多媒體輔助教學(xué)、交流討論。第三環(huán)節(jié): (約5分鐘)課堂小結(jié)和布置作業(yè):為了體現(xiàn)課程改革的新理念——學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,我改變傳統(tǒng)的教師總結(jié)為學(xué)生總結(jié)的模式,既強(qiáng)化了學(xué)生所學(xué)的知識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生的歸納和概括能力。作業(yè)分為兩部分:(1)書面作業(yè)p85,1、2、3、4。(2)完成“應(yīng)用提升案”。七、板書設(shè)計(jì)由于多媒體在物理教學(xué)中僅是一種輔助手段,不能完全取代黑板,因此一節(jié)課的主要內(nèi)容和學(xué)生的必要參與還需要借助黑板來幫助。我在這節(jié)課的板書設(shè)計(jì)中突出了主要內(nèi)容,簡潔明了。
一、 教材分析與學(xué)情分析教材分析人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修2第七章第九節(jié)。本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之后的目的,是為了使學(xué)生在理論上對(duì)機(jī)械能守恒定律有所了解的基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)測量及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理,對(duì)機(jī)械能守恒定律及條件有深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)情分析知識(shí)層面:學(xué)生已經(jīng)掌握了動(dòng)能、重力勢能等概念以及動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律等定理、定律;知道功是能量轉(zhuǎn)換的量度以及機(jī)械能守恒的條件。能力層面:學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及直尺等實(shí)驗(yàn)儀器。具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。二、教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
學(xué)生回答的方法多樣,讓各小組根據(jù)自己討論出來的方法對(duì)自己實(shí)驗(yàn)出來的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并求出加速度,并且將多條紙帶都進(jìn)行處理,同時(shí)提醒學(xué)生對(duì)紙帶的選擇。接著,我會(huì)用多媒體展示重物下落實(shí)驗(yàn)打出來的紙帶,用表格列出一段紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,準(zhǔn)確畫出v-t圖像,求出加速度,將結(jié)果給予學(xué)生的結(jié)果作對(duì)比,確定出正確結(jié)論。最后讓學(xué)生分析總結(jié):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),而且,多條紙帶算出來的加速度的數(shù)值都接近相等,即加速度在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是相等的。引出重力加速度,介紹概念、方向及大小。(強(qiáng)調(diào)“同一地點(diǎn)”,讓學(xué)生閱讀教材中一些地點(diǎn)的重力加速度,可以了解重力加速度的大小與緯度有關(guān),緯度越大加速度越大)。學(xué)習(xí)了重力加速度后讓學(xué)生根據(jù)之前學(xué)習(xí)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式推導(dǎo)出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位和自主觀能動(dòng)性得到充分發(fā)揮,取長補(bǔ)短,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,又使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)有深刻的印象,從而解決了本節(jié)課第二個(gè)難點(diǎn)。
2、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)我對(duì)教材的理解、結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況、滲透新課程的教學(xué)理念,為提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),按課程標(biāo)準(zhǔn),以促進(jìn)全體學(xué)生發(fā)展為目的。從知識(shí)與技能、過程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方向培養(yǎng)學(xué)生,擬定三個(gè)教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能:(1)知道什么是動(dòng)能。(2)正確理解和運(yùn)用動(dòng)能公式分析、解答有關(guān)問題。(3)掌握外力對(duì)物體所做的總功的計(jì)算,理解“代數(shù)和”的含義。(4)理解和運(yùn)用動(dòng)能定理。過程與方法:通過演繹推理過程,培養(yǎng)科學(xué)研究興趣,領(lǐng)略物理學(xué)中所蘊(yùn)含的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系。情感、態(tài)度、價(jià)值觀:通過運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題,感受成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。3、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn):理解動(dòng)能定理、應(yīng)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題。難點(diǎn):應(yīng)用動(dòng)能定理解決多個(gè)過程的力學(xué)問題,以及變力做功或曲線運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能定理運(yùn)用。
(5)高度不同,對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)距離有何影響,是否因?yàn)楦叨葴p小后下落時(shí)間減小,所以要增大速度才能達(dá)到相同的距離?(教學(xué)實(shí)踐證明,這種想法在學(xué)生比較多見。已經(jīng)不自覺的沿用了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,又隱隱有運(yùn)動(dòng)等時(shí)性的痕跡。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生這一結(jié)果還需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。)教師的引導(dǎo):其實(shí),我們所提出的看法都跟平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有關(guān)系。那么平拋運(yùn)動(dòng)究竟有怎樣的規(guī)律呢?以前學(xué)過的直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)還能用于今天的內(nèi)容嗎?由此逐步使學(xué)生意識(shí)到分析平拋運(yùn)動(dòng)須采用運(yùn)動(dòng)合成與分解這一方法。三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自主探究(15分鐘) 物理是實(shí)驗(yàn)科學(xué),多媒體教學(xué)不能代替實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)設(shè)計(jì)的第三個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的猜想(實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┰O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(1)介紹手持式平拋豎落儀,引導(dǎo)并小結(jié)實(shí)驗(yàn)要領(lǐng):聽兩小球下落聲音判斷其下落時(shí)間。體會(huì)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等時(shí)的。
1、舉例:2、結(jié)論:(1)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。(2)曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的。(二)、曲線運(yùn)動(dòng)方向:1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。(三)、曲線運(yùn)動(dòng)條件:1、演示實(shí)驗(yàn):2、結(jié)論:當(dāng)物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。七、課堂小結(jié):1、運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上。3、當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角a時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。八、鞏固訓(xùn)練:1、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()。A:曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng);B:曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷的變化,但速度的大小可以不變;
共享實(shí)驗(yàn)收集的信息,分享實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論,體驗(yàn)收獲的樂趣。 小結(jié)拓展 這節(jié)課由大家感興趣的球類運(yùn)動(dòng)和彈弓游戲,提出了功與速度變化關(guān)系的問題,利用倍增思想解決測量對(duì)物體做功的問題,使用我們熟悉的器材設(shè)計(jì)了探究方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,初步得出W∝V2的關(guān)系。在我們這節(jié)課探究以前,科學(xué)家就通過試驗(yàn)和理論的方法,已經(jīng)總結(jié)出了功與速度變化的定量關(guān)系。人類社會(huì)也在社會(huì)生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域予以利用。比如,古代的戰(zhàn)爭武器拋石器、大型弓弩,以及現(xiàn)代飛機(jī)彈射系統(tǒng)、還有機(jī)器人行走等等,希望同學(xué)在今后的學(xué)習(xí)中注意留心生活中的物理和社會(huì)中的物理。 領(lǐng)會(huì)總結(jié)。培養(yǎng)概括總結(jié)的能力,進(jìn)一步鞏固、感悟、提升實(shí)驗(yàn)探究中獲得的思維能力及動(dòng)手能力。感悟社會(huì)中的物理,認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化和社會(huì)發(fā)展的影響。 列舉學(xué)生知道的社會(huì)中做功使物體速度變化的例子,增強(qiáng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。
思考:洗衣機(jī)脫水時(shí)轉(zhuǎn)速高時(shí)容易甩干衣物,還是轉(zhuǎn)速低時(shí)容易甩干衣物?(2) 制作棉花糖的原理內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng),從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。5.離心現(xiàn)象的防止在水平公路上行駛的汽車,轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大,所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax,汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此,在公路彎道處,車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。當(dāng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪或者飛輪內(nèi)部分子間相互作用力不足以提供所需向心力時(shí),離心運(yùn)動(dòng)就會(huì)使他們破裂,甚至釀成事故。
學(xué)生中存在這樣的問題:既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的,那么為什么沒有吸引到一起?為了解決這個(gè)問題,安排了例題2例2、兩物體質(zhì)量都是1kg,相距1m,它們間的萬有引力是多少?通過本題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到一般物體間的引力極小,不用考慮。那么,質(zhì)量很大的天體為什么沒被吸引到一塊?從而引出下節(jié)課題。4.課堂小結(jié):本節(jié)課,從天體運(yùn)動(dòng)出發(fā),通過推理證明,形成理性認(rèn)識(shí),再結(jié)合例題習(xí)題使學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)再反饋到具體事實(shí)。形成實(shí)踐-理論-實(shí)踐的認(rèn)知循環(huán),順應(yīng)了認(rèn)知規(guī)律.。本共設(shè)計(jì)了很多問,能讓學(xué)生想的盡量讓學(xué)生想、能學(xué)生說的盡量讓學(xué)生說、能讓學(xué)生做的盡量讓學(xué)生做,全面發(fā)展學(xué)生的各方面能力。再通過作業(yè)和探究性課題使學(xué)生的思維活動(dòng)在時(shí)空上得以延續(xù)。5.布置作業(yè):布置作業(yè)時(shí)刻意安排引入:萬有引力、重力、向心力、三者的聯(lián)系,通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)問題:萬有引力與重力向心力的關(guān)系與區(qū)別,為下節(jié)知識(shí)的難點(diǎn)突破作好了鋪墊。
2、計(jì)算天體的質(zhì)量首先觀看多媒體展示天體的運(yùn)動(dòng),同時(shí)解釋什么是環(huán)繞天體?什么是中心天體?接著展示相關(guān)問題:①應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么?②求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么?教師點(diǎn)撥,學(xué)生分組,合作探究,學(xué)生代表發(fā)言設(shè)計(jì)說明通過創(chuàng)設(shè)問題情境,進(jìn)行由淺至深,由易到難的問題式教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的積極思維活動(dòng);通過探究讓學(xué)生建立物理模型,分組討論,求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式。在進(jìn)行已有知識(shí)的遷移時(shí)重點(diǎn)重復(fù)環(huán)繞和被繞的關(guān)系,使學(xué)生準(zhǔn)確抓住模型中的各個(gè)星體所擔(dān)任的角色。通過小組合作學(xué)習(xí),運(yùn)用類比歸納法得出正確結(jié)論,掌握求解中心天體質(zhì)量的基本思路,以達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)的目的。3、發(fā)現(xiàn)未知天體通過2個(gè)視頻進(jìn)行了解設(shè)計(jì)說明這部分通過視頻主要激發(fā)學(xué)生相信科學(xué),學(xué)習(xí)科學(xué),讓學(xué)生感知人類探索宇宙的夢想,激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)奧秘的熱情,培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感,促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀。
d.某物體沿直線向東運(yùn)動(dòng),原來的速度是5m/s,2s后速度減小到3m/s,求2s內(nèi)物體速度變化。④如何探究物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),在Δt時(shí)間內(nèi)的速度變化?分析:有了同一直線上速度變化的鋪墊后,討論物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度的變化就比較自然了,為了給向心加速度方向的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),可以通過小組協(xié)作,進(jìn)一步完成下列思考題,使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到:時(shí)間間隔起短,速度變化的方向起接近半徑方向。(多媒體屏幕投影)a.物體沿半徑為1m的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度大小為,求1s內(nèi)物體速度變化并畫出1s內(nèi)速度變化的示意圖。b.分別求出上題中物體在0.5s、0.25s內(nèi)速度變化并畫出相應(yīng)的示意圖。由于沒有辦法直接利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證速度變化的方向,所以,我們采用提供思考題的方法,引導(dǎo)同學(xué)在合作學(xué)習(xí)、自主探究中完成。有了速度變化的研究為鋪墊,加速度的方向問題就迎刃而解了。
(二)進(jìn)行新課1、動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化演示實(shí)驗(yàn)1:如右圖,用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)。把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來,把小球拉到一定高度的A點(diǎn),然后放開,小球在擺動(dòng)過程中,重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。我們看到,小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn),如圖甲。如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線,小球雖然不能擺到C點(diǎn),但擺到另一側(cè)時(shí),也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度,如圖乙。問題:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中,小球的受力情況如何?各個(gè)力的做功情況如何?這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說明了什么?學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn),思考問題,選出代表發(fā)表見解。小球在擺動(dòng)過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直,對(duì)小球不做功;只有重力對(duì)小球能做功。實(shí)驗(yàn)證明,小球在擺動(dòng)過程中重力勢能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動(dòng)過程中,小球總能回到原來的高度。可見,重力勢能和動(dòng)能的總和保持不變。即機(jī)械能保持不變。
《函數(shù)的單調(diào)性與最大(小)值}》系人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)第三章第二節(jié)的內(nèi)容,本節(jié)包括函數(shù)的單調(diào)性的定義與判斷及其證明、函數(shù)最大(小)值的求法。在初中學(xué)習(xí)函數(shù)時(shí),借助圖像的直觀性研究了一些函數(shù)的增減性,這節(jié)內(nèi)容是初中有關(guān)內(nèi)容的深化、延伸和提高函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)眾多性質(zhì)中的重要性質(zhì)之一,函數(shù)的單調(diào)性一節(jié)中的知識(shí)是前一節(jié)內(nèi)容函數(shù)的概念和圖像知識(shí)的延續(xù),它和后面的函數(shù)奇偶性,合稱為函數(shù)的簡單性質(zhì),是今后研究指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)及其他函數(shù)單調(diào)性的理論基礎(chǔ);在解決函數(shù)值域、定義域、不等式、比較兩數(shù)大小等具體問需用到函數(shù)的單調(diào)性;同時(shí)在這一節(jié)中利用函數(shù)圖象來研究函數(shù)性質(zhì)的救開結(jié)合思想將貫穿于我們整個(gè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)。
一、教材分析行星的運(yùn)動(dòng)選自人教版普通高中物理必修2第六章第1節(jié)。本節(jié)教學(xué)既是前面《運(yùn)動(dòng)的描述》和《曲線運(yùn)動(dòng)》內(nèi)容的進(jìn)一步的延伸和拓展,又能為后面學(xué)習(xí)萬有引力定律做鋪墊。在本章中占有較為重要的地位,具有承前啟后的作用。同時(shí)該節(jié)內(nèi)容也涉及大量物理史實(shí)、貼近學(xué)生生活和聯(lián)系社會(huì)實(shí)際的事實(shí),可進(jìn)一步培育學(xué)生的科學(xué)情感、精神和發(fā)展觀。(一)教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能(1)知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。(2.)掌握理解開普勒三大定律的內(nèi)容,并能應(yīng)用。(3)理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長復(fù)雜的,真理是來之不易的。2.過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí),了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)澄清對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí),掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法。(2)感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動(dòng)力。
了解了第一宇宙速度及其意義之后,繼續(xù)提出問題,讓學(xué)生思考:如果衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度7.9km/s ,會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?先讓學(xué)生們大膽猜想,然后再向?qū)W生們介紹 衛(wèi)星發(fā)射速度大于第一宇宙速度后的幾種可能情況,引出第二宇宙速度和第三宇宙速度,讓學(xué)生對(duì)第二、第三宇宙速度及其意義做定性了解。并通過演示Flash課件,幫助學(xué)生理解、加深學(xué)生印象。在學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的原理及發(fā)射衛(wèi)星的速度條件有了初步了解后,接下來引導(dǎo)學(xué)生對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作進(jìn)一步的探索。實(shí)際上衛(wèi)星并不是沿地表水平發(fā)射的,而是用火箭多次加速送到一定的高度的軌道后,再沿以地心為圓心的圓周的切線運(yùn)行的。讓學(xué)生繼續(xù)深入思考:衛(wèi)星在不同高度繞地球運(yùn)行時(shí)的速度怎么求呢?將衛(wèi)星送入低軌道和高軌道所需的速度都一樣么?如果把不同軌道上的衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)都看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的萬有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí),探究衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行規(guī)律。